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在新型無線微芯片的幫助下，光遺傳技術能夠為帕金森病以及抑郁癥等疾病提供新的治療途徑。
即使是小鼠那樣相對簡單的大腦，也具有令人生畏的復雜性。神經(jīng)科學家和心理學家能夠觀察大腦對多種刺激做出的反應，甚至能夠為基因在腦中的表達方式繪制地圖。
但是，如果沒有方法來控制單個神經(jīng)元以及其他種類腦細胞的啟動和關閉的話，研究人員就很難解釋大腦的工作過程，至少無法完整而精細地理解類似于帕金森病以及抑郁癥一類的疾病，也就無法找到治療的方法了。
科學家曾試圖使用電極來記錄神經(jīng)元的活動，但是這種方法是有局限的。它是一種非常粗略、不的方法，因為電極會刺激臨近的每個神經(jīng)元，而且無法區(qū)分不同的腦細胞。
2005年，神經(jīng)科學取得了重大突破。神經(jīng)遺傳學家找到了一種方法，用基因工程制造對特定顏色的光產(chǎn)生反應的神經(jīng)元。這種技術被稱為光遺傳學（optogenetics），它建立在70年代色素蛋白質研究的基礎之上。這類蛋白被稱為視紫質，是由視蛋白基因家族編碼的。
這些蛋白質就像能被光驅動的離子泵一樣工作。沒有眼點的微生物也用視紫質來從入射光中提取能量和信息。
通過將一個或多個視蛋白基因插入小鼠特定神經(jīng)元的方式，生物學家能夠用可見光任意激活或者關閉這些神經(jīng)元。多年來，科學家不斷對這些蛋白質進行修改，打造出了能對不同色光（從深紅到綠色、黃色、藍色）作出反應的不同版本。
他們將不同的基因插入不同的細胞，然后用不同的色光脈沖以的時序依次激活某個神經(jīng)元以及相鄰的神經(jīng)元。
這個技術進步至關重要，因為在活體大腦中，時機決定了一切。同一個信號，在某一時刻發(fā)出和在幾毫秒后發(fā)出，起到效果可能*相反。
光遺傳學的發(fā)明極大地促進了腦科學進展。但是，實驗研究人員還是面臨如何將光照射到大腦深處組織的困難。
而現(xiàn)在出現(xiàn)了一種極薄的柔性微芯片，大小與神經(jīng)元相差無幾。研究者正在測試這種能夠被注射入體內，通過無線的方式控制神經(jīng)元的設備。它們能夠被植入大腦深處，而對臨近組織造成的損傷微乎其微。
光遺傳學已經(jīng)為腦功能障礙（包括帕金森病的震顫、慢性疼痛、視覺損傷和抑郁癥）的研究開啟了新的大門。腦神經(jīng)化學對于某些腦疾病來說無疑非常重要。這也是為什么一些藥物能夠改善癥狀的原因，不過這些藥物的作用是有極限的。
但是，當大腦的高速電回路被干擾時，得到新型無線微芯片技術幫助的光遺傳學研究能夠為上述腦疾病提供新的治療途徑。
比如zui近的研究發(fā)現(xiàn)，某些關閉了特定的神經(jīng)元的非侵入性光療法能夠治療慢性疼痛。這為阿片類藥物提供了一種令人欣喜的替代療法。
在*范圍內，每四個人就有一個飽受精神疾病的困擾，而精神疾病是導致勞動力喪失的主要原因。先進光遺傳學對大腦的揭秘讓人翹首以盼。
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